C的串行接口
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设定工作方式、接收/发送控制以及设置状态标志
SCO
N
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
(98H)
SM0、SM1：工作方式设置位
0 0：移位寄存器
，fosc/12
0 1：10位异步收发器（8位数据），波特率可变
1 0：11位异步收发器（9位数据），fosc/64或fosc/32
REN，允许串行接收位。
置REN=1，启动串口接收过程 置REN=0，则禁止串口接收
第15页/共43页
TB8，在方式2、3中，是发送数据的第9位 数据的奇偶校验位 地址帧/数据帧的标志位
RB8，在方式2、3中，是接收到数据的第9位 奇偶校验位 地址帧/数据帧的标志位。
方式1时，若SM2=0，则RB8是接收到的停止位。
三、串行接口的结构
主要由两个数据缓冲寄存器SBUF和一个输入移位寄存器，以及一 个串行控制寄存器SCON(TI\RI)等组成。
波
特
CPU
率 发
A
生
器
T1
SBUF
门
发送控制器 TI
串行口中断 ＋
SBUF
接收控制器 RI
移位寄存器
第13页/共43页
TXD
S C O N
RXD
1、80C51串行口的控制寄存器-SC0N
第17页/共43页
2、PCON ：
PCO
N
SMOD
(97H)
SMOD， 波特率倍增位。 在方式1、2、3时，波特率与SMOD有关： SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时SMOD=0。
第18页/共43页
四、80C51串行口的工作方式
1．方式0_ 8位数据
串行接口工作方式0为同步移位寄存器 方式，多用于I/O口的扩展，其波特 率是固定的，为fosc/12。TXD引脚 输出同步移位脉冲，RXD引脚串行输 入/输出。
RXD 80C51
TXD
P1.0
A
B 74LS164
CLK CLR
GND
RXD 80C51
TXD
P1.0
方式0接收和发送电路
第19页/共43页
Q
74LS165
CLK S/L
GND
方式0掌握：
1、8位数据，波特率为F0SC/12 2、低位在前，高位在后 3、TI，再发送数据，软件清0，CLR
TI 4、RI，再百度文库收数据，软件清0，CLR
第2页/共43页
串行通信：数据字节一位一位在一条传输 线上逐个传送。
接
发
收
D0
D7
送
设 备
8位顺次传送
设 备
传输线少，可利用电话网，但传送控制复杂。
第3页/共43页
异步通信:收、发设备使用各自时钟 。
接 收 设101001001 备
0 101001001
间隙任意 发 送
0 111001101 0 1110011设0 备
第16页/共43页
TI，发送中断标志位。
方式0时，串行发送第8位数据结束时 其它方式，串行发送停止位的开始时 硬件使TI置1，发中断申请。必须在中断服务程序中 用软件将其清0。
RI，接收中断标志位。
方式0时，串行接收第8位数据结束时 其它方式，串行接收停止位的中间时 硬件使RI置1，发中断申请。必须在中断服务程序中 用软件将其清0。
1 1：11位异步收发器（9位数据），波特率可变
第14页/共43页
SM2，多机通信控制位。
主要用于方式2和方式3。对于接收机 SM2=0，收到RB8（0或1）既可使收到的数据进入SBUF， 并激活RI。 SM2=1，收到的RB8＝0时，收到的信息丢弃，不激活RI ； 若收到的RB8＝1时，收到的数据进入SBUF，并激活RI，进 而在中断服务中将数据从SBUF读走。 方式0时，SM2必须是0。 方式1时，SM2=1时，只有接收到有效停止位时，RI才激活。
一、 串行通信基本概念
通讯：信息交换
计算机 计算机
计算机 外设
应用：多机系统、计算机网络
方
并行通信
式
异步通信方式—按字符传输
串行通信 同步通信方式—按数据块传输
单工 半双工 全双工
第1页/共43页
并行通信：数据多位同时传送
8位同时传送 1
0
接
1
发
0
收 设
1
送
1 0
设
备
0
备
询问
应答
控制简单，传输速度快，传输线较多
RI 5、同步通信，无起始位和停止位
第20页/共43页
2．方式1_ 10位数据
在方式l时，串行口被设置为波特率可 变的8位异步通信接口。发送/接收1 帧数据为10位，其中1位起始位、8 位数据位（先低位后高位）和
传输距离与传输速率的关系: 传输距离随传输速率的增加而减小。
第7页/共43页
二、串行通信接口标准
1、RS-232C接口
EIA（美国电子工业协会）1969年修订RS-232C 标准，它定义了DTE与DCE间的物理接口标准。
1
13
1
5
14
25
6
9
第8页/共43页
机械特性 使用25针连接器，连接器的尺寸及每个插针
RTS 算 机
M DSR
TXD
计 RXD 算 机 甲
远程通信连接
TXD
RXD 计 算 机 乙
TXD
RXD 计4 算5 机6 甲 20
TXD
RXD 4
计
5算
6机
20 乙
近程通信连接
第10页/共43页
2、PC与外设的RS-232直接连接
第11页/共43页
PC机与单片机串行通信接口示意图
第12页/共43页
的排列位置都有明确的定义。（阳头）
功能特性:
电气特性 ： 负逻辑，DC（-3~-15v）为1。 DC （+3~+15v）为0， DC（-3~+3v）为过 渡区。
过程特性
规定了信号间的时序关系 。
第9页/共43页
TXD
M 计 RXD O
算 RTS 机
D E
DSR M
电话线
TXD
M
O RXD 计
D E
字符之间是异步的,但同一字符内是同步的(各位 间距均为”位间隔”的整数倍)
第4页/共43页
同步通信:发送方时钟与接收方时钟同步。 既保持位同步，也保持字符同步。
01101
计 数据
计
算
算
机
机
甲 时钟
乙
时钟
计 数据 0 1 1 0 1
计
算
算
机 数据+时钟
机
甲
乙
外同步
保持位同步,也保持字符同步.
自同步
第5页/共43页
串行通信的传输方向
发送
接收
单工 例如:广播
发送 时间1 接收 接收 时间2 发送
半双工 大哥大
发送
接收
接收
发送
全双工
手机
第6页/共43页
传输速率与传输距离
传输速率 比特率:每秒钟传输二进制代码的位数bps 波特率:每秒钟调制信号变化的次数。
单位是：波特（Baud）。
例如：数据传送的速率为120个字符每秒，每个字符由1个起始位、8个数据位和1个停 止位组成，则其传送波特率为： 10b×120／s＝1200b／s＝1200波特
SCO
N
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
(98H)
SM0、SM1：工作方式设置位
0 0：移位寄存器
，fosc/12
0 1：10位异步收发器（8位数据），波特率可变
1 0：11位异步收发器（9位数据），fosc/64或fosc/32
REN，允许串行接收位。
置REN=1，启动串口接收过程 置REN=0，则禁止串口接收
第15页/共43页
TB8，在方式2、3中，是发送数据的第9位 数据的奇偶校验位 地址帧/数据帧的标志位
RB8，在方式2、3中，是接收到数据的第9位 奇偶校验位 地址帧/数据帧的标志位。
方式1时，若SM2=0，则RB8是接收到的停止位。
三、串行接口的结构
主要由两个数据缓冲寄存器SBUF和一个输入移位寄存器，以及一 个串行控制寄存器SCON(TI\RI)等组成。
波
特
CPU
率 发
A
生
器
T1
SBUF
门
发送控制器 TI
串行口中断 ＋
SBUF
接收控制器 RI
移位寄存器
第13页/共43页
TXD
S C O N
RXD
1、80C51串行口的控制寄存器-SC0N
第17页/共43页
2、PCON ：
PCO
N
SMOD
(97H)
SMOD， 波特率倍增位。 在方式1、2、3时，波特率与SMOD有关： SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时SMOD=0。
第18页/共43页
四、80C51串行口的工作方式
1．方式0_ 8位数据
串行接口工作方式0为同步移位寄存器 方式，多用于I/O口的扩展，其波特 率是固定的，为fosc/12。TXD引脚 输出同步移位脉冲，RXD引脚串行输 入/输出。
RXD 80C51
TXD
P1.0
A
B 74LS164
CLK CLR
GND
RXD 80C51
TXD
P1.0
方式0接收和发送电路
第19页/共43页
Q
74LS165
CLK S/L
GND
方式0掌握：
1、8位数据，波特率为F0SC/12 2、低位在前，高位在后 3、TI，再发送数据，软件清0，CLR
TI 4、RI，再百度文库收数据，软件清0，CLR
第2页/共43页
串行通信：数据字节一位一位在一条传输 线上逐个传送。
接
发
收
D0
D7
送
设 备
8位顺次传送
设 备
传输线少，可利用电话网，但传送控制复杂。
第3页/共43页
异步通信:收、发设备使用各自时钟 。
接 收 设101001001 备
0 101001001
间隙任意 发 送
0 111001101 0 1110011设0 备
第16页/共43页
TI，发送中断标志位。
方式0时，串行发送第8位数据结束时 其它方式，串行发送停止位的开始时 硬件使TI置1，发中断申请。必须在中断服务程序中 用软件将其清0。
RI，接收中断标志位。
方式0时，串行接收第8位数据结束时 其它方式，串行接收停止位的中间时 硬件使RI置1，发中断申请。必须在中断服务程序中 用软件将其清0。
1 1：11位异步收发器（9位数据），波特率可变
第14页/共43页
SM2，多机通信控制位。
主要用于方式2和方式3。对于接收机 SM2=0，收到RB8（0或1）既可使收到的数据进入SBUF， 并激活RI。 SM2=1，收到的RB8＝0时，收到的信息丢弃，不激活RI ； 若收到的RB8＝1时，收到的数据进入SBUF，并激活RI，进 而在中断服务中将数据从SBUF读走。 方式0时，SM2必须是0。 方式1时，SM2=1时，只有接收到有效停止位时，RI才激活。
一、 串行通信基本概念
通讯：信息交换
计算机 计算机
计算机 外设
应用：多机系统、计算机网络
方
并行通信
式
异步通信方式—按字符传输
串行通信 同步通信方式—按数据块传输
单工 半双工 全双工
第1页/共43页
并行通信：数据多位同时传送
8位同时传送 1
0
接
1
发
0
收 设
1
送
1 0
设
备
0
备
询问
应答
控制简单，传输速度快，传输线较多
RI 5、同步通信，无起始位和停止位
第20页/共43页
2．方式1_ 10位数据
在方式l时，串行口被设置为波特率可 变的8位异步通信接口。发送/接收1 帧数据为10位，其中1位起始位、8 位数据位（先低位后高位）和
传输距离与传输速率的关系: 传输距离随传输速率的增加而减小。
第7页/共43页
二、串行通信接口标准
1、RS-232C接口
EIA（美国电子工业协会）1969年修订RS-232C 标准，它定义了DTE与DCE间的物理接口标准。
1
13
1
5
14
25
6
9
第8页/共43页
机械特性 使用25针连接器，连接器的尺寸及每个插针
RTS 算 机
M DSR
TXD
计 RXD 算 机 甲
远程通信连接
TXD
RXD 计 算 机 乙
TXD
RXD 计4 算5 机6 甲 20
TXD
RXD 4
计
5算
6机
20 乙
近程通信连接
第10页/共43页
2、PC与外设的RS-232直接连接
第11页/共43页
PC机与单片机串行通信接口示意图
第12页/共43页
的排列位置都有明确的定义。（阳头）
功能特性:
电气特性 ： 负逻辑，DC（-3~-15v）为1。 DC （+3~+15v）为0， DC（-3~+3v）为过 渡区。
过程特性
规定了信号间的时序关系 。
第9页/共43页
TXD
M 计 RXD O
算 RTS 机
D E
DSR M
电话线
TXD
M
O RXD 计
D E
字符之间是异步的,但同一字符内是同步的(各位 间距均为”位间隔”的整数倍)
第4页/共43页
同步通信:发送方时钟与接收方时钟同步。 既保持位同步，也保持字符同步。
01101
计 数据
计
算
算
机
机
甲 时钟
乙
时钟
计 数据 0 1 1 0 1
计
算
算
机 数据+时钟
机
甲
乙
外同步
保持位同步,也保持字符同步.
自同步
第5页/共43页
串行通信的传输方向
发送
接收
单工 例如:广播
发送 时间1 接收 接收 时间2 发送
半双工 大哥大
发送
接收
接收
发送
全双工
手机
第6页/共43页
传输速率与传输距离
传输速率 比特率:每秒钟传输二进制代码的位数bps 波特率:每秒钟调制信号变化的次数。
单位是：波特（Baud）。
例如：数据传送的速率为120个字符每秒，每个字符由1个起始位、8个数据位和1个停 止位组成，则其传送波特率为： 10b×120／s＝1200b／s＝1200波特